專利名稱：無刷電動機的控制設備和無刷電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明涉及無刷電動機的控制設備以及無刷電動機，其中，無刷電動機的控制設備具有PWM控制配置。
背景技術(shù)：
例如，無刷電動機用作車載空調(diào)器的鼓風電動機。例如，脈沖寬度調(diào)制控制(PWM 控制)被稱作一種用于控制無刷電動機的旋轉(zhuǎn)速度的控制方法。PWM控制是通過激活和去激活用于向電動機供應驅(qū)動電流的場效應晶體管(FET)從而輸出脈沖形狀的PWM信號來實現(xiàn)的。因此，可以調(diào)整PWM信號的占空比以控制電動機的旋轉(zhuǎn)。本申請人在日本專利38M186的出版物中公開了用于無刷電動機的PWM控制，其中，在向無刷電動機的每個線圈(coil)進行電力供應的最后，PWM信號的占空比逐漸減小。 具體地說，斜坡段(slope section)被平緩地添加到電力供應的最后，以改變向線圈供應的電力，從而引起以非對稱的波形向無刷電動機的每個線圈供應的電力。例如，諸如無刷電動機的電動機可以裝配有保護電路，該保護電路用于檢測流入電動機的電流并且用于當檢測到過大的電流流入電動機時終止電力供應以避免過大的電流。與階梯式地改變的PWM控制信號相比，流入電動機的電流平緩地改變。因此，在處于PWM控制信號的激活時段的中間時間點處的檢測時間點處檢測到流入電動機的電流的情況下，在電流增加的過程中可能引起采樣保持。考慮到這種情況，本申請人在日本專利公開No. 2005-51993的出版物中公開了用于以較高的準確度檢測有刷的(brushecODC電動機的電動機電流值的配置。具體地說，在該檢測配置中，在PWM信號的邊緣的邊緣時間點和在該邊緣時間點之前的時間點之間的檢測時段內(nèi)檢測流入電動機的電流。在PWM信號的邊緣處，PWM信號的電平改變以去激活FET， 其中，該FET被激活以向有刷的DC電動機供應驅(qū)動電流。應當注意的是，日本專利公開No. 2005-51993的出版物的技術(shù)是針對有刷的DC 電動機，并且看起來可能不適用于日本專利3邪4186的出版物的配置，在日本專利3邪4186 中，斜坡時段被添加到向無刷電動機的每個線圈進行電力供應的最后，以逐漸減少PWM信號的占空比。也就是說，在這樣的組合中，可能無法在斜坡時穩(wěn)定地檢測流入電動機的電流。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述問題和其它問題，本發(fā)明的目的是提出一種被配置為穩(wěn)定地檢測無刷電動機的電動機電流值的控制設備并且提出該無刷電動機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種無刷電動機控制設備包括電壓施加單元，其被配置為使連接到多個相的相應線圈(winding)的每對開關(guān)元件向所述相的所述相應線圈施加電壓，以使電流流入所述相應線圈，從而與永久磁體一起產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場以旋轉(zhuǎn)無刷電動機的磁電機轉(zhuǎn)子。該無刷電動機控制設備還包括通電時段導出單元，其被配置為檢測所述磁電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)并且導出用于產(chǎn)生所述旋轉(zhuǎn)磁場的所述線圈的通電時段。該無刷電動機控制設備還包括PWM信號產(chǎn)生單元，其被配置為在由所述導出單元導出的所述通電時段內(nèi)， 以根據(jù)輸入的控制信號控制的占空比產(chǎn)生PWM信號；在所述通電時段之后的預定時間段內(nèi)，以逐漸減小的占空比產(chǎn)生PWM信號；以及輸出所產(chǎn)生的PWM信號，以使所述電壓施加單元激活和去激活所述開關(guān)元件。該無刷電動機控制設備還包括檢測時段指定單元，其被配置為通過從所述PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到所述邊緣的時間段來指定流入連接到當前被切換和去激活的所述開關(guān)元件的所述線圈中的電流的檢測時段，所述邊緣是在所述PWM信號改變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為去激活所述開關(guān)元件從而控制向所述線圈供應的電流時造成的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種無刷電動機控制設備包括電壓施加單元，其被配置為使連接到多個相的相應線圈的每對開關(guān)元件向所述相的所述相應線圈施加電壓，以使電流流入所述相應線圈，從而與永久磁體一起產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場以旋轉(zhuǎn)無刷電動機的磁電機轉(zhuǎn)子。該無刷電動機控制設備還包括通電時段導出單元，其被配置為檢測所述磁電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)并且導出用于產(chǎn)生所述旋轉(zhuǎn)磁場的所述線圈的通電時段。該無刷電動機控制設備還包括PWM信號產(chǎn)生單元，其被配置為在由所述導出單元導出的所述通電時段內(nèi)，以根據(jù)輸入的控制信號控制的占空比產(chǎn)生PWM信號；在所述通電時段之后的預定時間段內(nèi)，以逐漸減小的占空比產(chǎn)生PWM信號；以及輸出所產(chǎn)生的PWM信號，以使所述電壓施加單元激活和去激活所述開關(guān)元件。該無刷電動機控制設備還包括檢測時段指定單元，其被配置為通過在所述通電時段結(jié)束以后的時間段中的第一時間段來指定流入連接到當前被切換和去激活的所述開關(guān)元件的所述線圈中的電流的檢測時段，每個所述時間段從所述PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到所述邊緣，所述邊緣是在所述PWM信號改變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為去激活所述開關(guān)元件從而控制向所述線圈供應的電流時造成的。


通過以下結(jié)合附圖給出的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加顯而易見。在附圖中圖1是根據(jù)第一實施例的示出了用于無刷電動機的控制設備和裝配有所述無刷電動機的無刷電動機致動器的結(jié)構(gòu)的示例的部分截面圖；圖2是根據(jù)第一實施例的示出了電動機控制設備的配置的示例的框圖；圖3是根據(jù)第一實施例的用于解釋PWM產(chǎn)生單元的詳細示例的示例性視圖；圖4A、4B是根據(jù)第一實施例的用于解釋斜坡計數(shù)器的詳細示例的示例性視圖；圖5是根據(jù)第一實施例的示出了霍爾傳感器的輸出信號和無刷電動機的通電組件的逆變器輸出電壓之間關(guān)系的時間圖的示例；圖6是根據(jù)第一實施例的示出了檢測時段指定處理的示例的流程圖；圖7是根據(jù)第一實施例的示出了流過電力線的電流的波形圖；圖8是根據(jù)第一實施例的示出了各種類型信號的波形的波形圖；圖9是根據(jù)第一實施例的修改示出了檢測時段指定處理的示例的流程圖；圖10AU0B是根據(jù)第一實施例的用于解釋下階PWM控制配置的示例性視圖IlA是示出了補充PWM控制配置的示波器波形的示例的波形圖；并且圖IlB是示出下階PWM控制配置的示波器波形的示例的波形圖；圖12是根據(jù)第二實施例的示出了霍爾傳感器的輸出信號和無刷電動機的通電組件的逆變器輸出電壓之間關(guān)系的時間圖的示例；圖13是根據(jù)第二實施例的示出了向電動機供應的電流的變化的波形圖；圖14是示出了逆變器輸出的矩形部分和斜坡段、下階PWM信號的波形、根據(jù)第一實施例的采樣時間點以及根據(jù)第二實施例的采樣時間點之間的比較的視圖；以及圖15是根據(jù)第二實施例的示出了檢測時段指定處理的示例的流程圖。
具體實施例方式(第一實施例)如下將參照附圖來描述實施例。在本實施例中，將詳細描述用作用于空調(diào)器的車載電動機致動器的無刷電動機以及無刷電動機的控制設備。(用于車載空調(diào)器的電動機致動器)首先，將描述用于車載空調(diào)器的電動機致動器的配置。圖1是示出了與本實施例有關(guān)的電動機致動器的一個示例的截面圖。如圖1所示，根據(jù)本實施例的電動機致動器12包括容納無刷電動機(電動機)16 的外殼14和無刷電動機控制設備(電動機控制設備)10的控制板18。如圖1所示，外殼14基本上以具有開口端的淺繼箱形狀形成。外殼14的開口端裝配有與外殼14集成在一起的、基本上圓柱形的管狀部分34。外殼14裝配有基本上圓柱形的支撐部分36。支撐部分36的圓周外圍與定子觀裝配在一起。定子觀包括芯26，芯沈是通過對薄硅鋼板等的多層芯薄片層疊形成。包括三相線圈30U、30V、30W的線圈組30纏繞在芯沈上。在下文中，當不需要彼此區(qū)分線圈30U、 30V、30W時，這些線圈被標記為通用術(shù)語線圈30?？商鎿Q地，當需要彼此區(qū)分線圈30U、30V、 30W時，這些線圈標記為符號U、V、W。線圈30分別具有移動了 120度的電相位。線圈30被配置為當以預定周期交替地使線圈30通電時，在定子觀周圍形成預定的旋轉(zhuǎn)磁場。一對軸承38附加在支撐部分36的內(nèi)部。軸承38支撐軸20以使其與管狀部分34 和支撐部分36 二者同軸并且可以相對于管狀部分34和支撐部分36 二者旋轉(zhuǎn)。軸20的一個軸端延伸穿過管狀部分34。軸20在該端處或者在一個端子附近機械地連接到空調(diào)器主體中的通風扇(未示出)。因此，通風扇是通過軸20被旋轉(zhuǎn)的。轉(zhuǎn)子22整體地安裝在軸20的、從管狀部分34延伸出來的一部分上。轉(zhuǎn)子22的底部是圓柱形的并且與管狀部分34和支撐部分36同軸，管狀部分34和支撐部分36在與外殼14的開口側(cè)相對的側(cè)上打開。軸20延伸穿過轉(zhuǎn)子22的上部?；旧鲜菆A柱形的轉(zhuǎn)子磁體M被固定到轉(zhuǎn)子22的內(nèi)邊緣以與轉(zhuǎn)子22同軸。轉(zhuǎn)子磁體M在徑向上通過軸心的一側(cè)是N極而在徑向上通過軸心的另一側(cè)是S極。在軸心周圍，磁極的極性以諸如60度的預定角度間隔而改變，從而在附近形成預定磁場。轉(zhuǎn)子磁體M位于定子觀的外部，并且沿著支撐部分36的徑向與定子觀相對。當使線圈30通電以在定子觀周圍形成旋轉(zhuǎn)磁場時，由于該旋轉(zhuǎn)磁場和由轉(zhuǎn)子磁體M形成的磁場的相互作用，因此轉(zhuǎn)子磁體M在支撐部分36周圍產(chǎn)生力矩，從而旋轉(zhuǎn)軸20。
控制板18位于低于定子觀的外殼14的底側(cè)?？刂瓢?8的前表面和后表面中的至少一個裝配有印刷布線。控制板18還裝配有多個電阻元件、晶體管元件和諸如通過印刷布線適當?shù)剡B接的微計算機(CPU)的其它組件。(電動機控制設備)接下來，將描述電動機控制設備10(控制板18)的概要。在本實施例中，電動機控制設備10(控制板18)包括定制的IC。根據(jù)本實施例的電動機控制設備10被配置為實現(xiàn)對電動機16的驅(qū)動器控制。具體地說，電動機控制設備10實現(xiàn)PWM控制以控制PWM信號的占空比，從而控制電動機16的旋轉(zhuǎn)速度，以抑制電流輸出元件FET 74, FET 76生熱。圖2是示出了與本實施例有關(guān)的電動機控制設備10的配置的示例的框圖。在圖 2中，電動機16是三相、六極的電動機。參照圖1，本實施例的電動機控制設備10包括霍爾元件52和傳感器磁體40。在圖1中，傳感器磁體40整體附加到軸20的另一軸端以與所述軸20同軸。與轉(zhuǎn)子磁體M類似地，傳感器磁體40是永久磁體。更具體地說，傳感器磁體40是多極磁體，該多極磁體包括以諸如60度的預定角度間隔在軸心周圍交替地布置的N極磁極元件和S極磁極元件。因此，傳感器磁體40被配置為在附近形成特定磁場?；魻栐?2檢測使用傳感器磁體40所形成的磁場從而檢測轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)位置。 霍爾元件52包括分別對應于各磁極的霍爾傳感器52U、霍爾傳感器52V和霍爾傳感器52W。 霍爾傳感器52U、霍爾傳感器52V和霍爾傳感器52W以20度的間隔被布置在傳感器磁體40 的軸心周圍，并且與傳感器磁體40相對。霍爾傳感器52U、52V和52W分別在各個位置處檢測傳感器磁體40的、形成磁場的磁力線。因此，霍爾傳感器52U、52V和52W分別輸出包括輸出信號U、輸出信號V、和輸出信號W的位置檢測信號。在本實施例中，電動機控制設備10的控制板18裝配有電源電壓部分50、備用電路60、驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62、控制單元64、斜坡計數(shù)器65、旋轉(zhuǎn)速度檢測單元66、PWM產(chǎn)生單元68、保護電路70、電流檢測單元72、采樣保持電路73等。此外，控制板18裝配有空調(diào)器電子控制單元(空調(diào)器E⑶)78、電源80、功率因子改進反應裝置82、平滑電容器84A、84B 等。電源80、功率因子改進反應裝置82和平滑電容器84A、84B構(gòu)成了基本直流的電源?？照{(diào)器ECU 78是空調(diào)器(車載空調(diào)器)的電子控制單元。當用戶使空調(diào)器ECU 78激活空調(diào)器時，電動機控制設備10控制電動機16的啟動。當用戶控制空調(diào)器的操作時，空調(diào)器ECU 78接收用于指示電動機16的轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)速度的信號。備用電路60對電源80向每個組件的供電進行控制。根據(jù)本實施例的備用電路60 控制并且抑制從電源80流入空調(diào)器的弱電流，即使空調(diào)器停止時也是如此。驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62導出針對每個線圈30的電力供應時段，并且根據(jù)從霍爾元件52輸入的表示轉(zhuǎn)子22的位置的輸出信號U、V、W來產(chǎn)生到每個線圈30的電力供應的定時。旋轉(zhuǎn)速度檢測單元66根據(jù)從霍爾元件52輸入的輸出信號U、V、W來檢測轉(zhuǎn)子22 的旋轉(zhuǎn)速度。當向控制電路64供應來自備用電路60的電力時，控制單元64向PWM產(chǎn)生單元68 輸出控制信號以根據(jù)由空調(diào)器ECU 78指示的轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)速度以及由驅(qū)動定時產(chǎn)生部分 62產(chǎn)生的驅(qū)動定時來控制轉(zhuǎn)子22的角速度(提前角)。
根據(jù)本實施例的控制單元64控制PWM產(chǎn)生單元68，以在從FET 74和FET 76輸出到線圈30的電壓值改變?yōu)榱愕臅r間點開始的預定時間段內(nèi)向FET 74和FET 76輸出斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值。在以下描述中，該控制被標記為非對稱的電力供應控制。PWM產(chǎn)生單元68執(zhí)行PWM控制。具體地說，PWM產(chǎn)生單元68根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度檢測單元66的輸出和來自控制單元64的控制信號來確定驅(qū)動占空值(duty value) (DUTY)D0 PWM 產(chǎn)生單元68還產(chǎn)生PWM信號并且輸出所產(chǎn)生的PWM信號，該PWM信號是具有根據(jù)從空調(diào)器 ECU 78輸入的信號的電平的脈沖寬度的脈沖信號。PWM產(chǎn)生單元68包括驅(qū)動占空確定單元和PWM定時器(未示出)。PWM產(chǎn)生單元 68使用PWM定時器產(chǎn)生具有根據(jù)所確定的驅(qū)動占空值D的脈沖寬度的信號，并且輸出所產(chǎn)生的信號作為PWM信號。在本實施例中，將輸出占空值作為數(shù)字值進行處理。如圖3所示，根據(jù)本實施例，PWM定時器在預定范圍內(nèi)執(zhí)行加計數(shù)和減計數(shù)。例如， PWM定時器具有加/減計數(shù)器，該計數(shù)器具有從0到221共222個等級。在該情況下，PWM 定時器可以使用計數(shù)值0來表示100%的PWM輸出信號，并且使用計數(shù)值221來表示0% 的PWM輸出信號。例如，在具有8MHz的電路時鐘的配置的情況下，一個時鐘是l/8MHz = 125ns，并且一個周期Tl計算為125nsX 222X 2 = 55. 5 μ So因此，本實施例中的PWM周期是1/55. 5μ s = 18kHz。PWM產(chǎn)生單元68將由PWM定時器產(chǎn)生的計數(shù)值與作為第一閾值的驅(qū)動占空值D相比較，從而根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生PWM信號。更具體地說，PWM產(chǎn)生單元68產(chǎn)生這樣的PWM信號，即，該信號在由PWM定時器所計數(shù)的計數(shù)值大于或等于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)包括高電平信號(H)，并且在計數(shù)值小于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)包括低電平信號(L)。 PWM信號是根據(jù)PWM定時器的計數(shù)值和驅(qū)動占空值D產(chǎn)生的。因此，在圖3所示的情況下， 可以通過將驅(qū)動占空值D設置為較小的值，來放大PWM信號的占空比。可替換地，可以通過將驅(qū)動占空值D設置為較大的值，來減小PWM信號的占空比。通過這種方式，可以根據(jù)驅(qū)動占空值D的電平，來改變PWM信號的占空比。如圖4A所示，本實施例的PWM產(chǎn)生單元68在對應于120度的電力角的時間段Ll 內(nèi)根據(jù)霍爾傳感器52U、52V、52W中的相應一個向FET76U、76V、76W的柵極中的每一個輸出使用PWM定時器所產(chǎn)生的PWM信號(參照圖3)。此外，在不執(zhí)行PWM控制(不使用PWM定時器來產(chǎn)生)的情況下，PWM產(chǎn)生單元68在對應于120度的電力角的時間段Ul內(nèi)根據(jù)霍爾傳感器52U、52V、52W中的相應一個向FET 74U、74V、74W的柵極中的每一個輸出預定信號。 為了便于解釋，從PWM產(chǎn)生單元68輸出的信號，包括使用PWM定時器產(chǎn)生的信號和在不執(zhí)行PWM控制的情況下產(chǎn)生的信號兩者，都被標記為PWM信號?？刂茊卧?4控制本實施例的P麗產(chǎn)生單元68，以在從FET 74和FET76中的每一個向線圈30輸出的電壓值變?yōu)榱愕臅r間點開始的預定時間段內(nèi)執(zhí)行如下所描述的處理。 具體地說，控制單元64控制PWM產(chǎn)生單元68以在對應于FET 74的時間段U2和對應于FET 76的時間段L2內(nèi)執(zhí)行如下所描述的處理，如圖4A所示。PWM產(chǎn)生單元68基于斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值確定驅(qū)動占空值D，并且使PWM定時器產(chǎn)生具有根據(jù)所確定的驅(qū)動占空值D的脈沖寬度的PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68還向每個 FET 74的柵極和每個FET 76的柵極輸出所產(chǎn)生的PWM信號。本實施例的斜坡計數(shù)器65被配置為計數(shù)器電路。斜坡計數(shù)器65在從每個FET 74 和每個FET 76向線圈30輸出的電壓值變?yōu)榱愕臅r間點開始根據(jù)由驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62產(chǎn)生的驅(qū)動定時開始減計數(shù)。因此，斜坡計數(shù)器65向控制單元64輸出計數(shù)值。如圖4A所示，在本實施例中，斜坡計數(shù)器65在每個FET 74和每個FET 76的輸出電壓變?yōu)榱愕臅r間點開始減計數(shù)。斜坡計數(shù)器65還執(zhí)行從PWM定時器的最大計數(shù)值221到最小計數(shù)值0的減計數(shù)，并且輸出該計數(shù)值。根據(jù)本實施例，驅(qū)動占空值D隨著斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值(斜坡幻逐漸減小而增加。通過這種方式，斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值(斜坡幻使得FET 74在每個FET 74的輸出電壓變?yōu)榱愕臅r間點(時段Ul結(jié)束)之后的時間段U2內(nèi)產(chǎn)生輸出電壓。圖4B示出了 PWM信號的改變。在圖4B中，考慮到便于解釋，斜坡S的角度不同于圖4A中斜坡的角度。在本實施例中，斜坡計數(shù)器65以一個計數(shù)=4μ s來執(zhí)行減計數(shù)。因此，減計數(shù)的時間(斜坡段)Τ2計算如下:Τ2 = 4μ sX222 = 0. 888ms。因此，在本實施例中，0. 888ms是預定時間段?？紤]到電動機16的特性、電路特性、效率等、根據(jù)實驗等的結(jié)果，來確定斜坡段的預定時間段。 本實施例的電動機控制設備10使電流檢測單元72檢測任意流入電動機16的電流，以避免過大的電流流入電動機16。電動機控制設備10還使采樣保持電路73對由電流檢測單元72檢測的電流執(zhí)行采樣保持。當執(zhí)行了采樣保持的電流超過預定參考值(其表示過載狀態(tài))時，電動機控制設備10使保護電路70終止向線圈30供應的電力。本實施例的PWM產(chǎn)生單元68指定了檢測時段，在該檢測時段內(nèi)，可以穩(wěn)定地檢測流入電動機16的每個線圈30中的電動機電流的值。PWM產(chǎn)生單元68還產(chǎn)生定時信號，該定時信號表示指定的檢測時段，并且向采樣保持電路73輸出所產(chǎn)生的定時信號。具體地說，PWM產(chǎn)生單元68確定針對采樣保持的比較值E。比較值E是第二閾值并且被設置為大于驅(qū)動占空值D。PWM產(chǎn)生單元68還比較由PWM定時器產(chǎn)生的計數(shù)值、比較值E以及驅(qū)動占空值D，并且根據(jù)比較結(jié)果來產(chǎn)生定時信號。根據(jù)本實施例，比較值E被設置為通過將1 與驅(qū)動占空值D相加所計算出的值(=驅(qū)動占空值D+1)。如圖3所示，PWM產(chǎn)生單元68在 PWM定時器對計數(shù)值執(zhí)行減計數(shù)的時間段內(nèi)產(chǎn)生定時信號。該定時信號在計數(shù)值小于或等于比較值E并且計數(shù)值大于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)包括高電平信號，并且在除了高電平信號的時段以外的時間段內(nèi)包括低電平信號。通過這種方式，根據(jù)本實施例，所產(chǎn)生的定時信號在時間段T2內(nèi)包括高電平信號。高電平信號是從在PWM信號從高電平信號變?yōu)榈碗娖叫盘柕倪吘塃l之前的時間點開始經(jīng)過PWM定時器的一個計數(shù)值到邊緣E1。也就是說，高電平信號是從邊緣El之前的時間點開始經(jīng)過PWM定時器的一個時鐘到邊緣E1?？梢酝ㄟ^改變比較值E和驅(qū)動占空值D之間的差值，來調(diào)整時間段T2。在電力線86上提供了電流檢測單元72，電力通過電力線86從基本直流的電源供應到電源電壓部分50?；局绷鞯碾娫词怯呻娫?0、功率因子改進反應裝置82以及平滑電容器84A和84B構(gòu)成的。電流檢測單元72任意檢測流過電力線86的電流，并且向采樣保持電路73輸出所檢測的電流。采樣保持電路73在從電流檢測單元72輸入的定時信號變?yōu)楦唠娖叫盘柕臅r間點處對從PWM產(chǎn)生單元68任意輸入的電流進行采樣保持。采樣保持電路73還在定時信號是高電平信號的時間段期間保持電流。保護電路70用于避免由于過熱引起對FET 74和FET 76的破壞。具體地說，保護電路70根據(jù)由采樣保持電路73保持的電流來監(jiān)控電動機16是否處于過載狀態(tài)。當電流流入線圈30以引起過載狀態(tài)時，保護電路70強迫地將所有FET 74和FET 76去激活至關(guān)閉狀態(tài)，并且終止到線圈30的電力供應。電源電壓部分50是由三相(U相、V相、W相)逆變器構(gòu)成的。如圖2所示，電源電壓部分50包括三個N溝道場效應晶體管(MOSFET) 74U、74V、74W(FET 74U、74V、74W)，每個N 溝道場效應晶體管都是上階(upper-stage)開關(guān)元件。電源電壓部分50還包括三個N溝道場效應晶體管(MOSFET) 76U、76V、76W (FET 76U、76V、76W)，每個N溝道場效應晶體管都是下階(lower-stage)開關(guān)元件。在下文中，當FET 74U、74V、74W和FET 76U、76V、76W不需要彼此區(qū)分時，F(xiàn)ET作為FET 74和FET76的通用術(shù)語進行標記?？商鎿Q地，當FET 74U、74V、 74W和FET 76U、76V、76W需要彼此區(qū)分時，使用符號U、V、W對FET進行標記。在FET 74和FET 76之中，F(xiàn)ET 74U的源極和FET 76U的漏極連接到線圈30U的端子，F(xiàn)ET 74V的源極和FET 76V的漏極連接到線圈30V的端子，F(xiàn)ET 74W的源極和FET 76W 的漏極連接到線圈30W的端子。FET 74和FET 76的柵極連接到PWM產(chǎn)生單元68并且被配置為接收PWM信號。當 FET 74和FET 76的柵極接收到高電平的PWM信號時，F(xiàn)ET74和FET 76被激活為導通狀態(tài)， 從而使電流從其漏極流向其源極?？商鎿Q地，當FET 74和FET 76的柵極接收到低電平的 PWM信號時，F(xiàn)ET 74和FET 76被去激活為關(guān)閉狀態(tài)，在該狀態(tài)下，電流不從其漏極流向其源極。(電動機控制設備的操作)接下來，將描述本實施例的電動機控制設備10的操作。圖5是示出了在電力角的一個周期內(nèi)本實施例的電動機16的霍爾傳感器52U、 52V、52W的輸出信號和電源電壓部分50的逆變器輸出電壓的時間圖的示例。在圖5中，由 “上”標記的波形示出了來自上階的FET 74的輸出信號，并且由“下”標記的波形示出了來自下階的FET 76的輸出信號。高電平的輸出信號U、V、W表示N極，并且低電平的輸出信號 U、V、W表示S極。根據(jù)本配置，電動機控制設備10使電源電壓部分50向三相線圈30中的每個線圈施加電壓，從而使電流按順序流入每個線圈30。通過這種方式，線圈30產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，從而旋轉(zhuǎn)電動機16的轉(zhuǎn)子22。隨著轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)，每個霍爾元件52檢測傳感器磁體40的磁極，并且每當檢測到磁極時輸出位置檢測信號。所輸出的位置檢測信號被輸入到驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62和旋轉(zhuǎn)速度檢測單元66。驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62根據(jù)從霍爾元件52輸入的并且表示轉(zhuǎn)子22的位置的輸出信號U、V、W，導出用于每個線圈30的電力供應時段并且產(chǎn)生到每個線圈30的電流供應的定時。旋轉(zhuǎn)速度檢測單元66根據(jù)從霍爾元件52輸入的輸出信號U、V、W檢測轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)速度。當向控制單元64提供了來自備用電路60的電力時，控制單元64向PWM產(chǎn)生單元 68輸出控制信號，以根據(jù)由空調(diào)器ECU 78指示的轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)速度以及由驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62產(chǎn)生的驅(qū)動定時來控制轉(zhuǎn)子22的角速度(提前角)。PWM產(chǎn)生單元68根據(jù)從控制單元64輸入的控制信號和旋轉(zhuǎn)速度檢測單元66的輸出信號以及控制單元64的控制來確定驅(qū)動占空值(DUTY)D。如圖5所示，PWM產(chǎn)生單元68 還向FET 76U、76V、76W的柵極和FET 74U、74V、74W的柵極輸出PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68 在對應于電力角的120度的時間段內(nèi)根據(jù)在向每個線圈30供應電力的時間點時從驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62輸入的信號輸出PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68指定可以穩(wěn)定地檢測流入電動機16的每個線圈30的電動機電流值的檢測時段。PWM產(chǎn)生單元68還產(chǎn)生表示指定的檢測時段的定時信號，并且向采樣保持電路73輸出所產(chǎn)生的定時信號。圖6是示出了由PWM產(chǎn)生單元68執(zhí)行的檢測時段指定處理以指定所述檢測時段的一個示例的流程圖。在本實施例中，根據(jù)在向FET 76U、76V、76W供應電力的時間段內(nèi)從驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62輸入的信號開始由圖6中的流程圖所示出的處理。在步驟SlO中，將針對采樣保持的比較值E設置為通過將用于產(chǎn)生PWM信號的驅(qū)動占空值D加一而計算出的值。在隨后的步驟S12中，確定當前狀態(tài)是否處于PWM定時器對計數(shù)值進行減計數(shù)的減計數(shù)時段內(nèi)。當步驟S12做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S14。否則，當步驟S12 做出否定確定時，所述處理前進到步驟S24。在步驟S14中，確定PWM定時器的計數(shù)值是否等于或小于閾值E。當步驟S14做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S16。否則，當步驟S14做出否定確定時，所述處理前進到步驟幻4。在步驟S16中，確定PWM定時器的計數(shù)值是否等于或大于驅(qū)動占空值D。當步驟 S16做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S22。否則，當步驟S16做出否定確定時，所述處理前進到步驟S24。在步驟S22中，假定當前狀態(tài)處于可以穩(wěn)定地檢測流入電動機16的每個線圈30 中的電動機電流值的檢測時段內(nèi)，產(chǎn)生并且輸出為高電平信號的定時信號?？商鎿Q地，在步驟S24中，產(chǎn)生并且輸出為低電平信號的定時信號。在步驟S26中，確定電力供應時段是否結(jié)束。當步驟幻6做出肯定確定時，終止所述處理。否則，當步驟S^做出否定確定時，所述處理前進到步驟S12。通過這種方式，在PWM定時器的計數(shù)值小于或等于比較值E并且所述計數(shù)值大于或等于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)產(chǎn)生為高電平信號的定時信號。此外，在除了產(chǎn)生高電平信號的時間段之外的其它時間段內(nèi)產(chǎn)生為低電平信號的定時信號。圖7示出了流過電力線86的電流波形。流過電力線86的電流甚至在供應了為高電平信號的PWM信號并且電流流入線圈 30的每個導通時段T3內(nèi)變化。因此，根據(jù)本實施例，在每個導通時段T3內(nèi)電動機電流值是最穩(wěn)定的電流檢測時段內(nèi)產(chǎn)生并且輸出是高電平信號的定時信號。電流檢測時段被確定為是從每個導通時段T3 結(jié)束之前的時間點經(jīng)過預定的時間段到導通時段T3結(jié)束的時間段。電流檢測單元72任意檢測流過電力線86的電流，并且向采樣保持電路73輸出檢測到的電流。采樣保持電路73在從PWM產(chǎn)生單元68輸入的定時信號變?yōu)楦唠娖叫盘柕臅r間點處對從電流檢測單元72任意輸入的電流進行采樣保持。采樣保持電路73還在定時信號是高電平信號的時間段期間保持電流。
當由采樣保持電路73保持的電流超過參考值時，保護電路70強迫地將所有FET 74和FET 76去激活到關(guān)閉狀態(tài)，并且終止到線圈30的電力供應。控制單元64根據(jù)從驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62輸入的信號來確定電力供應時段是否結(jié)束以及是否到了從FET 74或FET 76向線圈30輸出的電壓值變?yōu)榱愕臅r間點。在圖5的時間圖中，確定當前時間點是否是時間點11、t2、t3、t4、t5、t6中的一個。當當前時間點是時間點tl、t2、t3、t4、t5、t6中的一個時，控制單元64啟動斜坡計數(shù)器65以對所述計數(shù)值221進行減計數(shù)，并且向PWM產(chǎn)生單元68輸出斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值。PWM產(chǎn)生單元68根據(jù)占空值和斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值逐漸減小驅(qū)動占空值D，從而連續(xù)地確定新的驅(qū)動占空值D。PWM產(chǎn)生單元68還根據(jù)所確定的驅(qū)動占空值D產(chǎn)生PWM 信號，并且向FET 74和FET 76的對應項的柵極輸出所產(chǎn)生的PWM信號。通過這種方式，圖5中示出的非對稱波形的電壓從FET 74和FET 76施加到線圈 30。如上所述，根據(jù)本實施例，使用流入連接到正在從導通切換到關(guān)閉的FET 76的線圈30中的電流的檢測時段來指定向電動機16的每個線圈30供應電力的電力供應時段中的特定時間段。該特定時間段是從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到PWM信號的邊緣的時間點。PWM信號在邊緣處變?yōu)椴煌碾娖?，以將用于控制到每個線圈30的電力供應的FET 76從導通切換到關(guān)閉。因此，可以通過檢測流入連接到從導通切換到關(guān)閉的 FET 76的線圈30中的電流，來在指定的檢測時段內(nèi)穩(wěn)定地檢測無刷電動機的電動機電流值。此外，根據(jù)本實施例，如圖8所示，在電力供應時段內(nèi)，在0到221的范圍內(nèi)對PWM 計數(shù)器的計數(shù)值重復地進行加計數(shù)和減計數(shù)。將PWM計數(shù)器的計數(shù)值與驅(qū)動占空值D進行比較，從而產(chǎn)生在驅(qū)動占空值D大于PWM計數(shù)器的計數(shù)值的導通時段內(nèi)具有高電平信號的 PWM信號。此外，電流的檢測時段被指定為在0到221的范圍內(nèi)執(zhí)行了減計數(shù)的計數(shù)值處于驅(qū)動占空值D與比驅(qū)動占空值D大比較值E的值之間的特定時段。因此，可以容易地指定在其中可以穩(wěn)定地檢測無刷電動機的電動機電流值的檢測時間點。此外，根據(jù)本實施例，控制單元64執(zhí)行控制以向線圈30施加非對稱波形電壓?？梢酝ㄟ^將斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值與矩形波波形電壓相加，產(chǎn)生非對稱波形電壓。通過這種方式，平滑了電力供應的切換。因此，當關(guān)閉電力供應以切換被通電的電動機的相位時，可以抑制由于造成轉(zhuǎn)矩波動的回流電力而引起的噪聲和振動。此外，執(zhí)行PWM控制以增加斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值。因此，電路可以由諸如定制的IC等的簡單組件構(gòu)成，而不需要使用微計算機等。因此，在具有PWM控制功能的電動機控制設備10中，可以使用簡單的電路配置來減小噪聲和振動。此外，這種簡單的電路配置能夠使制造成本降低。進一步地，根據(jù)本實施例，對下階FET 76執(zhí)行PWM控制。因此，與具有補充PWM控制配置的電路相比，可以減小該電路的規(guī)模。此外，單個元件的斜坡計數(shù)器65可以用于所有的FET 74和FET 76。因此，可以抑制電路規(guī)模變大。此外，根據(jù)本實施例，當斜坡計數(shù)器65的計數(shù)值是最大值時，到FET74和FET 76的輸出電壓被設置為低電平。通過這種方式，在計數(shù)值是最大值的情況下，可以限制非常小的電流流入線圈30，而不需要將驅(qū)動占空值設置為零。因此，可以穩(wěn)定電動機的電流波形。此外，當占空值D為零時，占空被設置為全量(full quantity)。通過這種方式，可以減小在PWM控制中引起的損失，并且可以提高電動機16在全輸出功率狀態(tài)下的特性。在本實施例中，使用PWM信號在針對FET 76U、76V、76W的供應電力時段內(nèi)將FET 76U、76V、76W激活為導通狀態(tài)的每個導通時段來指定檢測時段。配置并不限于上面所描述的實施例。在電力供應時段內(nèi)存在多個導通時段的配置中，電動機電流值在稍后的導通時段內(nèi)易于穩(wěn)定?？紤]到該情況，可以使用PWM信號在電力供應時段內(nèi)最后激活FET 76U、 76V、76W的導通時段來指定檢測時段。圖9是使用PWM產(chǎn)生單元68使PWM信號在電力供應時段內(nèi)最后激活FET 76U、76V、 76W的導通時段來指定檢測時段的方法的示例的流程圖。在以下描述中，給實施例(圖6) 中的相同的處理提供相同的參考標記，并且省略對其的描述。PWM定時器在一個55. 5μ s的周期Tl處在0到221的范圍中執(zhí)行加計數(shù)和減計數(shù)。在步驟S18中，確定到電力供應時段結(jié)束的時間段(剩余時間)是否小于兩個周期Tl。當步驟S18做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S22。否則，當步驟S18做出否定確定時，所述處理前進到步驟S24。在步驟S20中，確定到電力供應時段結(jié)束的時間段(剩余時間)是否大于或等于一個周期Tl。當步驟S20做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S22。否則，當步驟S20做出否定確定時，所述處理前進到步驟S24。通過這種方式，當?shù)诫娏獣r段結(jié)束的時間段小于兩個周期Tl并且大于或等于一個周期Tl時并且當當前狀態(tài)處于使PWM定時器能夠以一個周期在0到221的范圍內(nèi)進行加計數(shù)和減計數(shù)的時間段內(nèi)時，產(chǎn)生并且輸出表示檢測時段的定時信號。因此，可以更穩(wěn)定地檢測電動機電流值。在本實施例中，PWM產(chǎn)生單元68將由PWM定時器產(chǎn)生的計數(shù)值與驅(qū)動占空值D進行比較。PWM產(chǎn)生單元68在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值大于或等于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)進一步產(chǎn)生高電平信號(H)的PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值小于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)進一步產(chǎn)生低電平信號(L)的PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68 進一步將針對采樣保持的比較值E設置為大于驅(qū)動占空值D的值。配置不限于上面所描述的實施例。例如，可以使用類似的配置來將驅(qū)動占空值D與由PWM定時器產(chǎn)生的計數(shù)值進行比較。在該配置中，可以在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值小于或等于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)產(chǎn)生高電平信號(H)的P麗信號。此外，可以在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值大于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)產(chǎn)生低電平信號(L)的PWM信號。在該配置中，可以將針對采樣保持的比較值E設置為小于驅(qū)動占空值D。進一步地，在PWM定時器對計數(shù)值執(zhí)行加計數(shù)的時間段內(nèi)，可以在計數(shù)值大于或等于比較值E并且計數(shù)值小于或等于驅(qū)動占空值D的時間段內(nèi)產(chǎn)生高電平信號的定時信號。此外，可以在除了定時信號是高電平信號的時間段之外的時間段內(nèi)產(chǎn)生低電平信號的定時信號。根據(jù)本實施例，PWM產(chǎn)生單元68僅向FET 76輸出使用PWM定時器產(chǎn)生的PWM信號。也就是說，在本實施例中，使用下階PWM控制配置而不是通常使用的補充PWM控制配置來對下階處的FET 76進行PWM控制。所述配置不限于上面所描述的實施例的配置。例如， 可以使用補充PWM控制配置。當使用補充PWM控制配置時，除了 PWM定時器以外，可能還需要電力角計數(shù)器、死區(qū)時間定時器等。因此，可能擴大電路規(guī)模。此外，由于死區(qū)時間的影響，可能難以輸出施加電壓的最大值。因此，下階PWM控制配置可能具有一定程度的優(yōu)勢。根據(jù)本實施例，當由采樣保持電路73保持的電流超過參考值時，保護電路70終止到線圈30的電力供應。所述配置不限于上面所描述的實施例。例如，保護電路70可以當在檢測時段內(nèi)檢測到的電流超過參考值持續(xù)預定時間時終止到線圈30的電力供應。通過這種方式，即使當流過線圈30的電流由于噪聲等暫時超過參考值時，也可以避免對到線圈 30的電力供應的錯誤終止。根據(jù)本實施例，PWM產(chǎn)生單元68僅向FET 76輸出使用PWM定時器產(chǎn)生的PWM信號。也就是說，在本實施例中，使用下階PWM控制配置而不是通常使用的補充PWM控制配置來對下階處的FET 76進行PWM控制。所述配置不限于上面所描述的實施例的配置。例如， 可以使用補充PWM控制配置。當使用補充PWM控制配置時，除了 PWM定時器以外，可能還需要電力角計數(shù)器、死區(qū)時間定時器等。因此，可能擴大電路規(guī)模。此外，由于死區(qū)時間的影響，可能難以輸出施加電壓的最大值。因此，下階PWM控制配置可能具有一定程度的優(yōu)勢。即使在上面所描述的實施例的下層PWM控制配置中，與補充PWM控制配置類似地， 顯然執(zhí)行了電壓施加。圖IOA示出了處于導通狀態(tài)的上階FET 74，圖IOB示出了處于關(guān)閉狀態(tài)的上階FET 74。當導通狀態(tài)下的上階FET 74從圖IOA中示出的狀態(tài)改變到圖IOB中示出的狀態(tài)，即，關(guān)閉狀態(tài)時，由于電動機電感的影響，因此電流往往繼續(xù)流動。因此，電流流過FET76的二極管76A。因此，雖然FET 74和FET 76處于關(guān)閉狀態(tài)，但是在線圈30側(cè)觀察到低電平電壓。當前狀態(tài)顯然類似于通過執(zhí)行補充PWM控制產(chǎn)生的狀態(tài)。圖IlA示出了當使用補充PWM控制配置來對本實施例執(zhí)行非對稱電力供應控制時的示波器波形。圖IlB 示出了當使用下階PWM控制配置來對本實施例進行非對稱電力供應控制的示波器波形。如圖IlAUlB所示，僅在從施加到FET 74的電壓值變?yōu)榱愕牡谝粫r間點到在所述第一時間點之后經(jīng)過預定時間段以后的第二時間點的時段內(nèi)執(zhí)行PWM控制。因此，與補充PWM控制配置類似地，具有理想平均電壓波形的非線性對稱梯形波被輸出到線圈30。根據(jù)本實施例，不管電動機16的旋轉(zhuǎn)速度如何，斜坡計數(shù)器65的計數(shù)時間被設置為恒定時間，從而將斜坡固定為任意值(任意形式)。所述配置不限于此?？梢愿鶕?jù)旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)整每次的計數(shù)量，從而調(diào)節(jié)斜坡。具體地說，例如，可以將減計數(shù)(倒計數(shù))所需的電力角設置為恒定值。與本實施例的配置相比，在調(diào)整斜坡的配置中，電路配置和控制可能變得復雜。此外，還可能增加用于計算驅(qū)動占空值的處理負載。通過實驗確認，在斜坡固定為任意值(任意形式)的配置和根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整斜坡的配置之間對于限制噪聲、振動等的效果沒有很大的差別。因此，如本實施例所描述的，從效果和成本的角度來看，斜坡可以被固定在任意值(任意形式)。在本實施例中，如圖2所示，線圈30是星型定子線圈。所述配置不限于此。線圈 30可以是增量型定子線圈。在本實施例中，如圖2所示，電動機包括六極轉(zhuǎn)子磁體M。所述配置不限于此?？梢匀我獯_定磁極的數(shù)量?？梢允褂盟芰洗朋w來替代轉(zhuǎn)子磁體對。(第二實施例)如下將描述第二實施例。在本實施例中，無刷電動機致動器的配置和電動機控制設備的配置相當于第一實施例中的配置，并且因此，省略對其的描述。將在以下描述中使用與圖1和圖2中的無刷電動機致動器的配置和電動機控制設備的配置有關(guān)的附圖標記。圖12是示出了霍爾傳感器的輸出信號和與本實施例有關(guān)的無刷電動機的通電組件的逆變器輸出電壓之間關(guān)系的時間圖的示例。在圖12中，斜坡時段121至1 在到無刷電動機的每個線圈的電力供應結(jié)束時被分別添加到矩形部分131至136的右端。在斜坡時段121至126中的每一個中，PWM信號的占空比逐漸減小。在本實施例中，與第一實施例類似地，使用下階PWM控制配置對下階處的FET 76 進行PWM控制。因此，在圖12的逆變器輸出中，在矩形部分132、134、136和斜坡時段122、 124、126中使電動機通電，并且在與上階處的FET 74有關(guān)的畫出交叉陰影線的矩形部分 131、133、135、137中不使電動機通電。應當注意的是，在具有諸如矩形部分131、133、135、137的非通電時段的配置中， 電動機引起回流電流。因此，在本實施例中，與第一實施例類似地，使上階FET 74執(zhí)行PWD 控制以逐漸減小PWM信號的占空比并且使電動機通電從而抑制分別處于非通電時段之后的斜坡時段121、123、125中的回流電流。在圖12中，在從時間點t2到時間點t2_3的時間段內(nèi)FET-U的下階處的逆變器輸出的斜坡時段122與FET-V的下階處的逆變器輸出的矩形部分134彼此重疊。此外，在從時間點t4到時間點t4-5的時間段內(nèi)FET-V的下階處的逆變器輸出的斜坡時段124與FET-W 的下階處的逆變器輸出的矩形部分136彼此重疊。也就是說，在相同的時區(qū)(重疊的通電時段)內(nèi)斜坡時段和矩形部分彼此重疊。在重疊的通電時段中，在從t2到t2_3的時間段內(nèi)下階處的FET-U的逆變器輸出與下階處的FET-V的逆變器輸出彼此重疊。因此，較大的電流流入電動機。此外，在從t4 到t4-5的時段內(nèi)下階處的FET-V的逆變器輸出與下階處的FET-W的逆變器輸出彼此重疊。 因此，與從t2到t2-3的重疊的通電時段內(nèi)的情況類似地，較大的電流流入電動機。圖13示出了向電動機供應的電流的變化。在圖13中，下階處的FET-U、下階處的 FET-V以及下階處的FET-W以120度的電力角間隔交替地執(zhí)行PWM控制。參照圖13，向電動機供應的電流重復地跳動。具體地說，電流在重疊的通電時段 141、142、143、144結(jié)束以后變?yōu)樽钚?，此后電流增加以在接下來的重疊的通電時段結(jié)束以前變?yōu)樽畲蟆ｋ娏髟谥丿B的通電時段結(jié)束之前變?yōu)樽畲?。因此，在重疊的通電時段結(jié)束之前的當前狀態(tài)下，電流跳動以不穩(wěn)定地波動。因此，在當前狀態(tài)下，檢測錯誤會變大?？紤]到這種情況，可能希望輸出定時信號以檢測在重疊的通電時段開始之后的電動機電流值。在圖 12中，可能希望輸出定時信號以檢測在逆變器輸出的矩形部分132、134、136中的每一個結(jié)束以后電動機電流值。與圖3中示出的第一實施例類似地，PWM產(chǎn)生單元68指定可以穩(wěn)定地檢測流入電動機16的每個線圈30中的電動機電流值的檢測時段。PWM產(chǎn)生單元68進一步產(chǎn)生表示所指定的檢測時段的定時信號，并且向采樣保持電路73輸出所產(chǎn)生的定時信號。應當注意的是，如上所述，可能希望輸出定時信號以檢測在圖12中示出的逆變器輸出的每個矩形部分132、134、136結(jié)束之后的電動機電流值。因此，在本實施例中，在除了每個矩形部分132、134、136結(jié)束之后的時間段以外的其它時間段內(nèi)不產(chǎn)生定時信號。
圖14是示出了圖12中示出的逆變器輸出的矩形部分132和斜坡段122、下階PWM 信號的波形、根據(jù)第一實施例的采樣時間點(采樣定時)、以及根據(jù)第二實施例的采樣時間點(采樣定時)之間的比較的視圖。與第一實施例不同，根據(jù)第二實施例，僅使用在從矩形部分132過渡到斜坡段122之后首先產(chǎn)生的定時信號，并且使其它定時信號的產(chǎn)生無效。因此，根據(jù)本實施例，在逆變器輸出的每個矩形部分132、134、136結(jié)束之后的時間點(時間段)處產(chǎn)生的定時信號可用作控制值。通過這種方式，電動機的電流值在電動機電流值基本變?yōu)樽畲笾档闹丿B的通電時段的一部分內(nèi)是可檢測的。圖15是示出了根據(jù)本實施例由PWM產(chǎn)生單元68執(zhí)行的、用以指定檢測時段的檢測時段指定處理的一個示例的流程圖。在本實施例中，根據(jù)在向FET 76U、76V、76W供應電力的時間段內(nèi)從驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62輸入的信號開始圖15中的流程圖示出的處理。在步驟S30中，將針對采樣保持的比較值E設置為通過將用于產(chǎn)生PWM信號的驅(qū)動占空值D加一而計算出的值。在隨后的步驟S32中，確定現(xiàn)有狀態(tài)是否處于PWM定時器對計數(shù)值執(zhí)行減計數(shù)的減計數(shù)時段內(nèi)。當步驟S32做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S34。否則，當步驟S32 做出否定確定時，所述處理前進到步驟S44。在步驟S34中，確定PWM定時器的計數(shù)值是否等于或小于閾值E。當步驟S34做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S36。否則，當步驟S34做出否定確定時，所述處理前進到步驟S44。在步驟S36中，確定PWM定時器的計數(shù)值是否等于或大于驅(qū)動占空值D。當步驟 S36做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S38。否則，當步驟S36做出否定確定時，所述處理前進到步驟S44。在步驟S38中，根據(jù)從驅(qū)動定時產(chǎn)生部分62輸入的信號，確定在通電時段內(nèi)的矩形部分結(jié)束之后的第一次減計數(shù)時段內(nèi)計數(shù)值是否變?yōu)榇笥诨虻扔隍?qū)動占空值D并且小于或等于比較值E。當步驟S38做出肯定確定時，所述處理前進到步驟S42。可替換地，當步驟S38做出否定確定時，所述處理前進到步驟S44。在步驟S42，假定當前狀態(tài)處于可以穩(wěn)定地檢測流入電動機16的每個線圈30中的電動機電流值的檢測時段內(nèi)，產(chǎn)生并且輸出為高電平信號的定時信號?？商鎿Q地，在步驟S44中，產(chǎn)生并且輸出為低電平信號的定時信號。在步驟S46中，確定斜坡時段是否結(jié)束。當步驟S46做出肯定確定時，終止所述處理。否則，當步驟S46做出否定確定時，所述處理前進到步驟S32。通過這種方式，在PWM定時器的計數(shù)值大于或等于驅(qū)動占空值D并且所述計數(shù)值小于或等于比較值E的時間段內(nèi)產(chǎn)生為高電平信號的定時信號。此外，在除了高電平信號的時間段之外的其它時間段內(nèi)產(chǎn)生為低電平信號的定時信號。如上所述，在具有根據(jù)本實施例的下階PWM控制配置的無刷電動機控制設備中， 在從下階FET輸出的逆變器輸出信號相互重疊的重疊的通電時段內(nèi)，輸出用于檢測向電動機供應的電流的定時信號。因此，向電動機供應的電流的最大值是可檢測的。在本實施例中，PWM產(chǎn)生單元68將由PWM定時器產(chǎn)生的計數(shù)值與驅(qū)動占空值D進行比較。PWM產(chǎn)生單元68進一步在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值大于或等于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)產(chǎn)生為高電平信號(H)的PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68進一步在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值小于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)產(chǎn)生為低電平信號(L)的PWM信號。PWM產(chǎn)生單元68 還將針對采樣保持的比較值E設置為大于驅(qū)動占空值D的值。配置并不限于上面所描述的實施例。例如，PWM產(chǎn)生單元68可以將由PWM定時器產(chǎn)生的計數(shù)值與驅(qū)動占空值D進行比較，從而在由PWM定時器計數(shù)的計數(shù)值小于或等于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)產(chǎn)生高電平信號(H)，并且在該計數(shù)值大于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)產(chǎn)生低電平信號(L)。在這種情況下，將比較值E設置為小于驅(qū)動占空值D的值，并且PWM產(chǎn)生單元68在 PWM定時器對計數(shù)值進行減計數(shù)的時段內(nèi)產(chǎn)生定時信號。在這種情況下，定時器信號在計數(shù)值大于或等于比較值E并且計數(shù)值小于或等于驅(qū)動占空值D的時段內(nèi)包括高電平信號，并在除了高電平信號的時段以外的時段內(nèi)包括低電平信號。根據(jù)本實施例，PWM產(chǎn)生單元68將僅向FET 76輸出使用PWM定時器產(chǎn)生的PWM信號。也就是說，在本實施例中，使用下階PWM控制配置而不是通常使用的補充PWM控制配置來對下階處的FET 76進行PWM控制。配置并不限于上面所描述的實施例的配置。例如，也可以使用補充PWM控制配置。根據(jù)本實施例，當由采樣保持電路73保持的電流超過參考值時，保護電路70終止到線圈30的電力供應。所述配置不限于上面所描述的實施例。例如，保護電路70可以在檢測時段內(nèi)所檢測到的電流超過參考值持續(xù)預定時間時終止到線圈30的電力供應。通過在檢測時段內(nèi)所檢測到的電流超過參考值持續(xù)預定時間時終止到線圈30的電力供應，即使當流過線圈30的電流由于噪聲等暫時超過參考值時，也可以避免對到線圈 30的電力供應的錯誤終止。根據(jù)本實施例，不管電動機16的旋轉(zhuǎn)速度如何，斜坡計數(shù)器65的計數(shù)時間被設置為恒定時間，從而以將斜坡固定為任意值(任意形式)。所述配置不限于此?？梢愿鶕?jù)旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)整每次的計數(shù)量，從而調(diào)節(jié)斜坡。具體地說，例如，可以將減計數(shù)(倒計數(shù))所需的電力角設置為恒定值?？偨Y(jié)以上的實施例，無刷電動機控制設備包括電壓施加單元。無刷電動機包括分別被分配有多個相的線圈，以及永久磁體。無刷電動機的線圈相應地連接到開關(guān)元件對。 無刷電動機還包括磁電機轉(zhuǎn)子，該磁電機轉(zhuǎn)子可響應于在將電壓施加于各相的相應線圈以使電流流入相應線圈時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場而旋轉(zhuǎn)。電壓施加單元被配置為使每對開關(guān)元件向無刷電動機的相應線圈施加電壓。無刷電動機控制設備還包括通電時段導出單元，該通電時段導出單元被配置為檢測磁電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)并導出用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的線圈的通電時段。無刷電動機控制設備還包括PWM信號產(chǎn)生單元，該PWM信號產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生用于使電壓施加單元以占空比來激活和去激活開關(guān)元件的PWM信號，其中所述占空比是根據(jù)由導出單元導出的、在線圈的通電時段內(nèi)輸入的控制信號來控制的；以逐漸減小的占空比產(chǎn)生PWM信號以需要通電時段之后的預定時間段；以及輸出產(chǎn)生的PWM信號。無刷電動機控制設備還包括檢測時段指定單元，該檢測時段指定單元被配置為通過線圈的通電時段內(nèi)的、從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到該邊緣的時間點的時間段來對流入連接到開關(guān)元件的線圈中的電流的檢測時段進行指定，所述開關(guān)元件是先前被激活的并且當前被切換和去激活的。該邊緣是在PWM信號變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為將先前被激活的開關(guān)元件去激活從而控制向線圈供應的電力時造成的。
在本配置中，無刷電動機包括分別分配有多個相的線圈，以及永久磁體。無刷電動機的線圈相應地連接到電壓施加單元的開關(guān)元件對。無刷電動機還包括磁電機轉(zhuǎn)子，該磁電機轉(zhuǎn)子可響應于在將電壓施加于各相的相應線圈以使電流流入相應線圈時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場而旋轉(zhuǎn)。電壓施加單元被配置為使每對開關(guān)元件向無刷電動機的相應線圈施加電壓。 通電時段導出單元檢測磁電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)并導出用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的線圈的通電時段。無刷電動機控制設備還包括PWM信號產(chǎn)生單元，該PWM信號產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生用于使電壓施加單元激活和去激活開關(guān)元件以使占空比逐漸減小從而需要在通電時段之后的預定時間段的PWM信號；以及輸出產(chǎn)生的PWM信號。占空比是根據(jù)在線圈的通電時段內(nèi)輸入的并且由導出單元導出的控制信號被控制的。無刷電動機控制設備還包括檢測時段指定單元，該檢測時段指定單元被配置為通過線圈的通電時段內(nèi)的、從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到該邊緣的時間點的時間段，來對流入連接到開關(guān)元件的線圈中的電流的檢測時段進行指定，所述開關(guān)元件是先前被激活的并且當前被切換和去激活的。該邊緣是在PWM信號變到不同的電平以切換到將先前被激活的開關(guān)元件去激活以控制向線圈供應的電力時造成的。在本配置中，將向無刷電動機的每個線圈都供應電力的電源供應時段內(nèi)的特定時間段指定為流入連接到從導通切換為關(guān)閉(從激活到去激活)的開關(guān)元件的線圈中的電流的檢測時段。該特定時間段是從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到PWM信號的邊緣的時間點。PWM信號在邊緣處變?yōu)椴煌碾娖揭詫⒂糜诳刂频骄€圈的電力供應的開關(guān)元件從導通切換為關(guān)閉。因此，可以通過檢測流入連接到從導通切換到關(guān)閉的開關(guān)元件的線圈中的電流，來在該指定的檢測時段內(nèi)穩(wěn)定地檢測無刷電動機的電動機電流值。PWM信號產(chǎn)生單元可以被進一步配置為在通電時段內(nèi)根據(jù)計數(shù)值與第一閾值之間的比較結(jié)果產(chǎn)生用于切換開關(guān)元件的激活和去激活的PWM信號，其中，該計數(shù)值是在預定范圍內(nèi)通過重復執(zhí)行加計數(shù)和減計數(shù)而增大和減小的，第一閾值是根據(jù)控制信號確定的。 在這種情況下，檢測時段指定單元可以被進一步配置為在PWM信號產(chǎn)生單元在計數(shù)值大于第一閾值的時段內(nèi)產(chǎn)生PWM信號以激活開關(guān)元件的情況下，通過在預定范圍內(nèi)執(zhí)行了減計數(shù)的計數(shù)值處于第一閾值和大于第一閾值的第二閾值之間的時間段來指定電流的檢測時段；以及在PWM信號產(chǎn)生單元在計數(shù)值小于第一閾值的時段內(nèi)產(chǎn)生PWM信號激活開關(guān)元件的情況下，通過在預定范圍內(nèi)執(zhí)行了加計數(shù)的計數(shù)值處于第一閾值和小于第一閾值的第三閾值之間的時間段來指定電流的檢測時段。無刷電動機控制設備還可以包括保護單元，該保護單元被配置為在由檢測時段指定單元指定的檢測時段內(nèi)檢測流過連接到先前被激活并且當前被切換和去激活的開關(guān)元件的線圈的電流；以及當檢測到的電流超過預定的參考值時終止從電壓施加單元向線圈提供的電力。保護單元可以被進一步配置為當在檢測時段內(nèi)檢測到的電流超過預定的參考值持續(xù)預定時間時終止從電壓施加單元向線圈供應的電力。檢測時段指定單元可以被進一步配置為通過通電時段內(nèi)的、PWM信號最后激活開關(guān)元件的激活時段來指定檢測時段。無刷電動機可以與無刷電動機控制設備集成在一起。通過本配置，可以穩(wěn)定地檢測電動機電流值。
可替換地，無刷電動機控制設備包括電壓施加單元。無刷電動機包括分別被分配有多個相的線圈，以及永久磁體。無刷電動機的線圈相應地連接到開關(guān)元件對。無刷電動機還包括磁電機轉(zhuǎn)子，該磁電機轉(zhuǎn)子可響應于在將電壓施加于各相的相應線圈以使電流流入相應線圈時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場而旋轉(zhuǎn)。電壓施加單元被配置為使每對開關(guān)元件向無刷電動機的相應線圈施加電壓。無刷電動機控制設備還包括通電時段導出單元，該通電時段導出單元被配置為檢測磁電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)并且導出用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的線圈的通電時段。無刷電動機控制設備還包括PWM信號產(chǎn)生單元，該PWM信號產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生用于使電壓施加單元以占空比激活和去激活開關(guān)元件的PWM信號，其中，所述占空比是根據(jù)由導出單元導出的、在線圈的通電時段內(nèi)輸入的控制信號被控制的；以逐漸減小的占空比產(chǎn)生PWM信號，以需要在通電時段之后的預定時間段；以及輸出產(chǎn)生的PWM信號。占空比是根據(jù)由導出單元導出的、在線圈的通電時段內(nèi)輸入的控制信號被控制的。無刷電動機控制設備還包括檢測時段指定單元，該檢測時段指定單元被配置為通過在線圈的通電時段結(jié)束以后的時間段中的第一時間段來指定流入連接到開關(guān)元件的線圈中的電流的檢測時段，所述開關(guān)元件是先前被激活的并且當前被切換和去激活的。每個所述時間段是從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到邊緣的邊緣時間點。該邊緣是在PWM信號變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為將先前被激活的開關(guān)元件去激活從而控制向線圈供應的電力時造成的。在本配置中，無刷電動機包括分別被分配有多個相的線圈，以及永久磁體。無刷電動機的線圈相應地連接到電壓施加單元的開關(guān)元件對。無刷電動機還包括磁電機轉(zhuǎn)子，該磁電機轉(zhuǎn)子可響應于在將電壓施加于各相的相應線圈以使電流流入相應線圈時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場而旋轉(zhuǎn)。電壓施加單元被配置為使每對開關(guān)元件向無刷電動機的相應線圈施加電壓。通電時段導出單元檢測磁電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)并且導出用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的線圈的通電時段。無刷電動機控制設備還包括PWM信號產(chǎn)生單元，該PWM信號產(chǎn)生單元被配置為產(chǎn)生用于使電壓施加單元激活和去激活開關(guān)元件以使占空比逐漸減小從而需要在通電時段之后的預定時間段的PWM信號；以及輸出產(chǎn)生的PWM信號。占空比是根據(jù)在線圈的通電時段內(nèi)輸入的并且由導出單元導出的控制信號被控制的。檢測時段指定單元被配置為通過線圈的通電時段結(jié)束后的時間段中的第一時間段來指定流入連接到開關(guān)元件的線圈中的電流的檢測時段，所述開關(guān)元件是先前被激活的并且當前被切換和去激活的。每個所述時間段是從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到該邊緣的邊緣時間點。該邊緣是在PWM信號變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為將先前被激活的開關(guān)元件去激活從而控制向線圈供應的電力時造成的。在本配置中，通過線圈的通電時段結(jié)束后的特定時段中的第一個特定時段來指定流入連接到從導通切換為關(guān)閉(從激活到去激活)的開關(guān)元件的線圈中的電流的檢測時段。也就是說，通過特定時段中的、首先在通電時段結(jié)束以后出現(xiàn)的一個特定時間段來指定檢測時段。每個特定時間段是從PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到PWM信號的邊緣的時間點。PWM信號在邊緣處變?yōu)椴煌碾娖揭詫⒂糜诳刂频骄€圈的電力供應的開關(guān)元件從導通切換到關(guān)閉。因此，可以通過檢測流入連接到從導通切換到關(guān)閉的開關(guān)元件的線圈中的電流，在指定的檢測時段內(nèi)穩(wěn)定地檢測無刷電動機的電動機電流值。PWM信號產(chǎn)生單元可以被進一步配置為在通電時段內(nèi)根據(jù)計數(shù)值與第一閾值之間的比較結(jié)果產(chǎn)生用于切換開關(guān)元件的激活和去激活的PWM信號，其中，計數(shù)值是通過在預定范圍內(nèi)重復地執(zhí)行加計數(shù)和減計數(shù)而增大和減小的，第一閾值是根據(jù)控制信號確定的。在這種情況下，檢測時段指定單元可以被進一步配置為在PWM信號產(chǎn)生單元在計數(shù)值大于第一閾值的時段內(nèi)產(chǎn)生PWM信號以激活開關(guān)元件的情況下，通過在通電時段結(jié)束以后的時間段中的第一個時間段來指定電流的檢測時段。在每個所述時間段內(nèi)，在預定范圍內(nèi)執(zhí)行了減計數(shù)的計數(shù)值處于第一閾值和大于第一閾值的第二閾值之間；并且在PWM 信號產(chǎn)生單元在計數(shù)值小于第一閾值的時段內(nèi)產(chǎn)生PWM信號以激活開關(guān)元件的情況下，通過在通電時段結(jié)束以后的時間段中的第一個時間段來指定電流的檢測時段。在每個所述時間段內(nèi)，在預定范圍內(nèi)執(zhí)行了加計數(shù)的計數(shù)值處于第一閾值和小于第一閾值的第三閾值之間。上述實施例的結(jié)構(gòu)可適當組合。上述諸如計算和確定的處理并不限于由控制單元 64執(zhí)行?？刂茊卧梢跃哂邪ㄗ鳛槭纠境龅目刂茊卧?4的各種結(jié)構(gòu)。上述諸如計算和確定的處理可由軟件、電子電路、機械設備等中的任意一個或任意組合來執(zhí)行。軟件可以存儲在存儲介質(zhì)中，并且可以經(jīng)由諸如網(wǎng)絡設備的傳輸設備來傳輸。電子電路可以是集成電路，并且也可以是分立電路，例如配置有電氣元件或電子元件等的硬件邏輯。產(chǎn)生上述處理的元件可以是分立的元件，并且可以部分或整體集成的。應當清楚的是，雖然在本文中將本發(fā)明的實施例的處理描述為包括特定順序的步驟，但是包括其它順序的這些步驟和/或本文中未公開的額外步驟的替代實施例也應當落入本發(fā)明的步驟中。在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，可以對上述實施例進行各種不同的修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種無刷電動機控制設備，包括電壓施加單元(68)，其被配置為使連接到多個相(U、V、W)的相應線圈(30)的每對開關(guān)元件(74、76)向所述相(U、V、W)的所述相應線圈(30)施加電壓，以使電流流入所述相應線圈(30)，從而與永久磁體一起產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場以旋轉(zhuǎn)無刷電動機(16)的磁電機轉(zhuǎn)子04)；通電時段導出單元(64)，其被配置為檢測所述磁電機轉(zhuǎn)子04)的旋轉(zhuǎn)并且導出用于產(chǎn)生所述旋轉(zhuǎn)磁場的所述線圈的通電時段；PWM信號產(chǎn)生單元(68)，其被配置為在由所述導出單元導出的所述通電時段(132)內(nèi)，以根據(jù)輸入的控制信號控制的占空比產(chǎn)生PWM信號；在所述通電時段(132)之后的預定時間段(122)內(nèi)，以逐漸減小的占空比產(chǎn)生PWM信號；以及輸出所產(chǎn)生的PWM信號，以使所述電壓施加單元(68)激活和去激活所述開關(guān)元件(74、 76)；以及檢測時段指定單元(64)，其被配置為通過從所述PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到所述邊緣的時間段來指定流入連接到當前被切換和去激活的所述開關(guān)元件(74、 76)的所述線圈(30)中的電流的檢測時段，所述邊緣是在所述PWM信號改變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為去激活所述開關(guān)元件(74、76)從而控制向所述線圈(30)供應的電流時造成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電動機控制設備，其中，所述PWM信號產(chǎn)生單元(68)被進一步配置為根據(jù)計數(shù)值和第一閾值之間的比較結(jié)果來產(chǎn)生用于切換所述開關(guān)元件的激活和去激活的所述PWM信號，所述計數(shù)值是通過在預定范圍內(nèi)重復地執(zhí)行加計數(shù)和減計數(shù)而增大和減小的，所述第一閾值是根據(jù)所述控制信號確定的；所述檢測時段指定單元(64)被進一步配置為在所述PWM信號產(chǎn)生單元(68)在所述計數(shù)值大于所述第一閾值(D)的時段內(nèi)產(chǎn)生所述PWM信號以激活所述開關(guān)元件(74、76)的情況下，通過在所述預定范圍內(nèi)執(zhí)行了減計數(shù)的所述計數(shù)值處于所述第一閾值(D)和大于所述第一閾值(D)的第二閾值(E)之間的時間段來指定所述檢測時段；以及所述檢測時段指定單元(64)被進一步配置為在所述PWM信號產(chǎn)生單元(68)在所述計數(shù)值小于所述第一閾值(D)的時段內(nèi)產(chǎn)生所述PWM信號以激活所述開關(guān)元件(74、76)的情況下，通過在所述預定范圍內(nèi)執(zhí)行了加計數(shù)的所述計數(shù)值處于所述第一閾值(D)和小于所述第一閾值(D)的第三閾值之間的時間段來指定所述檢測時段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷電動機控制設備，還包括保護單元(70)，其被配置為在由所述檢測時段指定單元(64)指定的所述檢測時段內(nèi)檢測流過連接到先前被激活并且當前被切換和去激活的所述開關(guān)元件的所述線圈中的電流；以及當所檢測的電流超過預定的參考值時，終止從所述電壓施加單元向所述線圈供應的所述電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無刷電動機控制設備，其中所述保護單元(70)被進一步配置為當在所述檢測時段內(nèi)檢測到的所述電流超過預定的參考值持續(xù)預定時間時，終止從所述電壓施加單元向所述線圈供應的所述電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷電動機控制設備，其中所述檢測時段指定單元(64) 被進一步配置為通過所述PWM信號在所述通電時段內(nèi)最后激活所述開關(guān)元件的激活時段來指定所述檢測時段。
6.一種無刷電動機，其與根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無刷電動機控制設備集成在一起。
7.一種無刷電動機控制設備，包括電壓施加單元(68)，其被配置為使連接到多個相(U、V、W)的相應線圈(30)的每對開關(guān)元件(74、76)向所述相(U、V、W)的所述相應線圈(30)施加電壓，以使電流流入所述相應線圈(30)，從而與永久磁體一起產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場以旋轉(zhuǎn)無刷電動機(16)的磁電機轉(zhuǎn)子04)；通電時段導出單元(64)，其被配置為檢測所述磁電機轉(zhuǎn)子04)的旋轉(zhuǎn)并且導出用于產(chǎn)生所述旋轉(zhuǎn)磁場的所述線圈的通電時段；PWM信號產(chǎn)生單元(68)，其被配置為在由所述導出單元導出的所述通電時段(132)內(nèi)，以根據(jù)輸入的控制信號控制的占空比產(chǎn)生PWM信號；在所述通電時段(132)之后的預定時間段(122)內(nèi)，以逐漸減小的占空比產(chǎn)生PWM信號；以及輸出所產(chǎn)生的PWM信號，以使所述電壓施加單元(68)激活和去激活所述開關(guān)元件(74、 76)；以及檢測時段指定單元(64)，其被配置為通過在所述通電時段(13 結(jié)束以后的時間段中的第一時間段來指定流入連接到當前被切換和去激活的所述開關(guān)元件(74、76)的所述線圈(30)中的電流的檢測時段，每個所述時間段是從所述PWM信號的邊緣之前的時間點經(jīng)過預定時段到所述邊緣，所述邊緣是在所述PWM信號改變?yōu)椴煌碾娖揭郧袚Q為去激活所述開關(guān)元件(74、76)從而控制向所述線圈(30)供應的電流時造成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無刷電動機控制設備，其中，所述PWM信號產(chǎn)生單元(68)被進一步配置為根據(jù)計數(shù)值和第一閾值之間的比較結(jié)果來產(chǎn)生用于切換所述開關(guān)元件的激活和去激活的所述PWM信號，所述計數(shù)值是通過在預定范圍內(nèi)重復地執(zhí)行加計數(shù)和減計數(shù)而增大和減小的，所述第一閾值是根據(jù)所述控制信號確定的；所述檢測時段指定單元(64)被進一步配置為在所述PWM信號產(chǎn)生單元(68)在所述計數(shù)值大于所述第一閾值(D)的時段內(nèi)產(chǎn)生所述PWM信號以激活所述開關(guān)元件(74、76)的情況下，通過在所述通電時段(13 結(jié)束以后的時間段中的第一時間段來指定所述檢測時段， 其中，在每個所述時間段內(nèi)，在所述預定范圍內(nèi)執(zhí)行了減計數(shù)的所述計數(shù)值處于所述第一閾值⑶和大于所述第一閾值⑶的第二閾值(E)之間；以及所述檢測時段指定單元(64)被進一步配置為在所述PWM信號產(chǎn)生單元(68)在所述計數(shù)值小于所述第一閾值(D)的時段內(nèi)產(chǎn)生所述PWM信號以激活所述開關(guān)元件(74、76)的情況下，通過在所述通電時段(13 結(jié)束以后的時間段中的第一時間段來指定所述檢測時段，其中，在每個所述時間段內(nèi)，在所述預定范圍內(nèi)執(zhí)行了加計數(shù)的所述計數(shù)值處于所述第一閾值(D)和小于所述第一閾值(D)的第三閾值之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無刷電動機控制設備，還包括 保護單元(70)，其被配置為在由所述檢測時段指定單元(64)指定的所述檢測時段內(nèi)檢測流過連接到先前被激活并且當前被切換和去激活的所述開關(guān)元件的所述線圈中的電流；以及當所檢測的電流超過預定的參考值時，終止從所述電壓施加單元向所述線圈供應的所述電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無刷電動機控制設備，其中所述保護單元(70)被進一步配置為當在所述檢測時段內(nèi)檢測到的電流超過預定的參考值持續(xù)預定時間時，終止從所述電壓施加單元向所述線圈供應的電流。
11.一種無刷電動機，其與根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無刷電動機控制設備集成在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無刷電動機的控制設備和無刷電動機。電壓施加單元(68)使開關(guān)元件(74、76)施加電壓以使電流流入相應的線圈(30)，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。時段導出單元(64)導出線圈的通電時段。信號產(chǎn)生單元(68)產(chǎn)生用于使電壓施加單元(68)激活和去激活開關(guān)元件(74、76)的PWM信號，以使占空比在導出的通電時段之后的預定時間段內(nèi)逐漸減小。時段指定單元(64)通過通電時段內(nèi)的、PWM信號的電平改變以去激活開關(guān)元件(74、76)時造成的邊緣與該邊緣之前的時間點之間的預定時間段來指定從當前被切換和去激活的開關(guān)元件(74、76)供應的電流的檢測時段。
文檔編號H02P6/08GK102570940SQ201110443559
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者北河高行 申請人:阿斯莫株式會社